飼用微生態抗菌肽的研究進展

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　　山東寶來利來生物股份有限公司創立于1996年8月，是中國規模最大的動物微生態產品供應商，及微生態技術和解決方案服務商。自2006年1月起立項研制抗菌肽，并與中國科學院海洋研究所聯合承擔國家科技部“863計劃”課題--抗病功能性蛋白藥物的研制，歷經6年科技攻關，終于在2012年1月研制成功CEC-38抗菌肽。該抗菌肽由乳酸菌LP55高效表達，由38個氨基酸殘基組成，擁有兩個α螺旋。具有顯著地抗菌、抗病毒及抗原蟲生物活性，純品殺菌效價高達500000國際單位。

　　1.抗菌肽CEC-38性質及作用
　　抗菌肽CEC-38是一株乳酸菌LP55經誘導產生的一種具有生物活性的小分子多肽，在生物進化上是一類非常古老而有效的天然防御物質。分子量4000道爾頓，由38個氨基酸殘基組成，擁有兩個α螺旋。抗菌肽CEC-38具有弱堿性，熱穩定性，在100℃加熱15min仍能保持其活性，對較大的離子強度、胃酸和膽鹽均具有較強的抗性，此外，抗菌肽CEC-38具備抵抗胃蛋白酶和胰蛋白酶水解的能力。
　　a.抗菌肽CEC-38對革蘭氏陰性及陽性細菌均有高效廣譜的殺傷作用，國內外同類產品已報道至少有113種以上的不同細菌被抗菌肽所殺。
　　b.抗菌肽CEC-38對病毒的殺傷作用：抗菌肽通過阻遏病毒的基因表達來抑制和殺滅病毒。
　　c.抗菌肽CEC-38對原蟲的殺滅作用：抗菌肽對多種原蟲均有殺傷作用。
　　2.CEC-38抗菌肽殺菌機理
　　CEC-38抗菌肽功能從目前的研究結果來看，其殺菌機理主要是作用于細菌的細胞壁，破壞其完整性并產生穿孔現象，造成細胞內容物溢出胞外而死亡。CEC-38抗菌肽首先由靜電吸引而附于細菌膜表面，疏水性的C端插入膜內疏水區并改變膜的構象，多個抗菌肽在膜上形成離子通道而導致某些離子的溢出而死亡。其次CEC-38抗菌肽作用于膜蛋白引起凝聚、失活及離子通道，引起膜滲透性改變而導致死亡，這是因為CEC-38抗菌肽存在特異性的膜受體及與其它細胞因子具有協同作用。
　　CEC-38抗菌肽對革蘭氏陰性及陽性細菌均有高效廣譜的殺傷作用。研究表明至少有113種以上的不同細菌均能被CEC-38抗菌肽所殺滅。
　　CEC-38抗菌肽對正常哺乳動物細胞及昆蟲細胞無不良影響，但對癌細胞則有明顯殺傷作用。這種選擇性機理可能與細胞骨架有關。
　　CEC-38抗菌肽具有弱堿性、熱穩定性以及廣譜抗菌等特點。CEC-38抗菌肽對真菌效果一般，但對原蟲、病毒及癌細胞等均具有強有力的殺傷作用。
　　3.CEC-38抗病毒機理
　　抗菌肽通過多種機制發揮抗病毒作用：
　　a.抗菌肽直接與病毒粒子結合，從而阻止病毒粒子與宿主細胞的融合達到抗病毒效果。
　　b.抗菌肽通過阻遏基因的表達來抑制病毒的增值。
　　c.抗菌肽可模仿病毒的侵染過程，干擾病毒的組裝而抑制或殺死病毒。
　　4.CEC-38抗菌肽的安全性與穩定性
　　（1）安全性：是一種安全無毒副作用、無藥物殘留、無耐藥性、無污染的抗菌肽。
　　（2）穩定性：呈弱堿性，非常穩定。可耐受100℃高溫制粒，穩定通過胃酸和膽鹽，抗胃蛋白酶和胰蛋白酶消化。
　　抗菌肽CEC-38對致病菌細胞膜具有穿孔作用，導致其細胞液溢出體外死亡。而對于正常動物細胞卻不具有穿孔作用，這是因為正常動物的細胞膜內含有膽固醇，從而保護了細胞膜抵抗抗菌肽α螺旋的穿孔作用。
　　抗菌肽CEC-38是一種對動物安全無毒副作用的抗菌肽，而且不存在細菌的耐藥性，不會出現耐藥基因以及耐藥的傳遞作用。
　　抗菌肽CEC-38對人體是一種具有抑制病菌和病毒、腫瘤細胞和寄生蟲作用的肽類物質，因此不存在藥物殘留和食品的問題。
　　和頭孢類抗生素、青霉素、鏈霉素、林可霉素等抗生素相比，抗菌肽CEC-38對腸道正常菌群的抑制作用較小，特別是乳酸菌和雙歧桿菌，幾乎沒有抑制作用。這是因為抗菌肽CEC-38是由乳酸菌分泌的抗菌肽，因此對于乳酸菌屬（包括雙歧桿菌）不具有抑殺作用。所以抗菌肽可以安全的應用于動物腸道。

5. CEC-38抗菌肽殺菌譜

致病菌	殺菌率（%）
大腸桿菌	98.7
鴨巴氏桿菌	85.0
豬副嗜血桿菌	94.3
產氣桿菌	75.2
金黃色葡萄球菌	87.2
沙門氏菌	88.3
鏈球菌	92.1
綠膿桿菌	93.2
肺炎克雷伯桿菌	86.3
肺炎鏈球菌	92.7
梭狀芽孢桿菌	83.2

　　殺菌率（%）=[（對照管細菌數量-試驗管細菌數量）/對照管細菌數量]×100
　　（1）廣譜抗菌性：抗菌肽CEC-38具有廣譜的抗革蘭氏陽性菌（G+）、革蘭氏陰性菌（G-）活性，而且還能抗病毒、腫瘤、寄生蟲、真菌。（2）選擇性毒性：由于細胞膜的組成和結構以及抗菌肽CEC-38的作用機理不一樣，其對正常哺乳類動物細胞和腸道優勢菌群沒有任何毒性，但對病原菌、病毒、腫瘤細胞和原蟲細胞具有選擇性毒性。（3）高效性：抗菌肽CEC-38的抑菌作用與微生物的種類、抗菌濃度有關。一般抗菌肽CEC-38在很低的濃度下即可抑制病原微生物生長，其最低抑菌濃度為4-8單位效價/ml。（4）穩定性：抗菌肽CEC-38經100℃處理30min后仍可保留大部分活性。（5）快速殺菌能力：體外試驗證明，抗菌肽CEC-38在50單位效價/ml范圍內，5min即能殺死99.7%的微生物。

6. CEC-38抗菌肽抗病毒圖譜

禽病毒譜	豬病毒譜	牛病毒譜
高致病性禽流感病毒	豬細小病毒	牛冠狀病毒
雞新城疫病毒	豬偽狂犬病毒	牛瘟病毒
雞傳染性法氏囊病病毒	豬流行性腹瀉病毒	牛細小病毒
雞減蛋綜合癥病毒	豬藍耳病毒	牛口蹄疫病毒
雞傳染性喉氣管炎病毒	豬圓環病毒	牛輪狀病毒
傳染性支氣管炎病毒	豬口蹄疫病毒	牛病毒性腹瀉病毒
禽呼腸孤病毒	豬傳染性腦脊髓炎病毒	牛副流行性感冒病毒
傳染性鼻炎病毒	豬瘟病毒	牛傳染性鼻氣管炎病毒
禽痘病毒	豬流行性感冒病毒	牛流行熱病毒
鴨病毒性肝炎病毒	豬輪狀病毒	牛呼吸道合胞體病毒
鴨細小病毒	豬水泡病病毒
鴨瘟病毒
鴨副粘病毒

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